專利名稱：一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射和接收裝置與方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于寬帶移動(dòng)通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射和接收裝置及其方法。

背景技術(shù)：
近年來，無線通信系統(tǒng)向著寬帶方向迅速發(fā)展。伴隨著這種發(fā)展趨勢(shì)，無線通信系統(tǒng)單信道占有的帶寬越來越高，無線接收機(jī)的復(fù)雜度也持續(xù)增長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜度越來越高。同時(shí)，根據(jù)近幾年的研究發(fā)現(xiàn)，為了有效提升系統(tǒng)的吞吐量，頻分多址技術(shù)(FDMA)和時(shí)分多址技術(shù)(TDMA)的組合多址技術(shù)將成為未來移動(dòng)通信技術(shù)的主要多址技術(shù)。基于這樣的技術(shù)需求，多載波調(diào)制技術(shù)受到學(xué)術(shù)界和工業(yè)界越來越多的關(guān)注，一方面，基于多載波調(diào)制技術(shù)，接收機(jī)的復(fù)雜度可以大大簡(jiǎn)化；另一方面，基于多載波技術(shù)，可以很容易地實(shí)現(xiàn)FDMA和TDMA的混合多址技術(shù)，非常便于系統(tǒng)容量的優(yōu)化和增強(qiáng)。
在目前條件下，實(shí)現(xiàn)多載波調(diào)制技術(shù)的手段主要有兩種一種以正交頻分復(fù)用技術(shù)(OFDM)為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的拓展，以形成多址方案；另外一種以多帶濾波器組(MBFB)為基礎(chǔ)進(jìn)行相應(yīng)的拓展，從而形成多址方案。
OFDM調(diào)制將整個(gè)寬帶信道分割為許多相互正交的子信道，每個(gè)子信道以獨(dú)占方式分配給各個(gè)用戶，形成OFDMA。由于在無線通信系統(tǒng)的下行連路中，對(duì)各個(gè)用戶而言，各子信道之間的正交性比較容易獲得，因此采用OFDMA，可以較好的解決多用戶之間的多址干擾(MAI)。然而在無線通信系統(tǒng)的上行鏈路中，若采用OFDMA，接收端(比如基站)必須對(duì)同時(shí)接入的多用戶信號(hào)聯(lián)合解調(diào)。由于各用戶的發(fā)射信號(hào)是相對(duì)獨(dú)立的，因此OFDMA較難保證聯(lián)合解調(diào)所必需的用戶信號(hào)之間的同步。當(dāng)各用戶信號(hào)之間存在較大的載波頻偏和多普勒頻移時(shí)，勢(shì)必導(dǎo)致嚴(yán)重的多用戶之間的干擾。多帶濾波器組可將整個(gè)寬帶信道分割為許多相互擬正交的子信道(子帶)，各子帶具有陡峭的頻譜邊沿，并且相鄰子帶之間可設(shè)置一定的頻域保護(hù)間隔，因此采用基于多子帶濾波器組構(gòu)成的FDMA系統(tǒng)，對(duì)各用戶信號(hào)的載波頻偏和多普勒頻移的魯棒性較強(qiáng)。
現(xiàn)有基于多子帶濾波器組的FDMA系統(tǒng)大多采用臨界采樣(critical sample)，即多子帶濾波器組的原型濾波器上采樣率與濾波器組子帶總數(shù)目相同。此時(shí)相鄰子帶是-3dB交疊的，即相鄰子帶之間沒有頻域保護(hù)間隔。當(dāng)該FDMA系統(tǒng)用于無線通信系統(tǒng)上行鏈路時(shí)，勢(shì)必存在較大的多址干擾。
對(duì)于非臨界采樣(non-critical sample)的多子帶濾波器組的FDMA系統(tǒng)，多子帶濾波器組的原型濾波器上采樣率略大于濾波器組子帶總數(shù)目。這樣，相鄰子帶的交疊點(diǎn)將小于-3dB，即相鄰子帶之間存在一定的頻域保護(hù)間隔。從而可以提高該FDMA系統(tǒng)的多址干擾魯棒性。
此外，為減小發(fā)射端對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和RF變頻器的要求，需要降低基于多子帶濾波器組的FDMA系統(tǒng)基帶信號(hào)的直流分量。這可以通過將傳輸信號(hào)的頻譜搬移半個(gè)子帶頻率間隔實(shí)現(xiàn)，即將直流分量對(duì)齊相鄰子帶的交疊點(diǎn)處。
目前，對(duì)于基于非臨界采樣(non-critical sample)的多子帶濾波器組的發(fā)射和接收方案，特別是存在頻譜搬移的條件下，還沒有統(tǒng)一簡(jiǎn)單的實(shí)現(xiàn)方法。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明即是針對(duì)存在頻譜搬移的基于非臨界采樣(non-critical sample)的多子帶濾波器組的FDMA系統(tǒng)，提出一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射和接收裝置與方法。在多子帶濾波器組的發(fā)射端，首先通過子帶映射，將調(diào)制符號(hào)映射到指定的子帶上傳輸。隨后，通過IDFT變換，形成時(shí)域多子帶信號(hào)。接著通過時(shí)域移相和周期拓展，形成子帶頻移和周期拓展的時(shí)域多子帶信號(hào)。然后對(duì)該信號(hào)進(jìn)行波形成型和頻譜成型。最后通過移位疊加，對(duì)成型后的波形符號(hào)進(jìn)行時(shí)域波形復(fù)用，形成傳輸信號(hào)。在多子帶濾波器組的接收端，首先將接收的數(shù)據(jù)序列分割成與原型濾波器長(zhǎng)度相同的數(shù)據(jù)塊，然后分別對(duì)該數(shù)據(jù)塊進(jìn)行波形匹配，數(shù)據(jù)塊合并，相移，離散付立葉變換和子帶解映射等操作，獲得指定的子帶上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)。
為達(dá)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案 一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射裝置，其特征在于包括 串并轉(zhuǎn)換裝置，用于將已調(diào)制串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換操作； 子帶映射裝置，用于將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的子帶上進(jìn)行傳輸； IDFT變換裝置，用于對(duì)子帶映射裝置輸出的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行IDFT變換； 相移裝置，用于對(duì)IDFT變換輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，該相移因子取決于子帶頻率偏移量； 數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)裝置，用于對(duì)經(jīng)過相移的數(shù)據(jù)塊整體乘上不同的相移因子后，級(jí)聯(lián)多次，相移因子取決于子帶頻率偏移量； 波形成型裝置，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形成型； 并/串轉(zhuǎn)換裝置，用于將波形成型后的并行數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換； 波形合成裝置，用于將并串轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)塊序列按原型濾波器的上采樣率進(jìn)行移位疊加。
一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射方法，包括以下步驟 串并轉(zhuǎn)換步驟，用于將已調(diào)制串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換操作； 子帶映射步驟，用于將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的子帶上進(jìn)行傳輸； IDFT變換步驟，用于對(duì)子帶映射步驟輸出的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行IDFT變換； 相移步驟，用于對(duì)IDFT變換輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，該相移因子取決于子帶頻率偏移量； 數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)步驟，用于對(duì)經(jīng)過相移的數(shù)據(jù)塊整體乘上不同的相移因子后，級(jí)聯(lián)多次，相移因子取決于子帶頻率偏移量； 波形成型步驟，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形成型； 并/串轉(zhuǎn)換步驟，用于將波形成型后的并行數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換； 波形合成步驟，用于將并串轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)塊序列按原型濾波器的上采樣率進(jìn)行移位疊加。
一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的接收裝置，包括 波形分解裝置，用于完成發(fā)射端波形合成裝置相對(duì)應(yīng)的逆操作； 串/并轉(zhuǎn)換裝置，用于將串行輸入的數(shù)據(jù)塊序列轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)塊序列； 波形匹配裝置，用于對(duì)串/并轉(zhuǎn)換后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形匹配； 數(shù)據(jù)塊合并裝置，用于對(duì)經(jīng)過波形匹配的數(shù)據(jù)塊先分成L/M段大小為M的數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)每個(gè)M點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊分別乘上相移因子，最后將這L/M個(gè)數(shù)據(jù)塊疊加，形成長(zhǎng)度為M的數(shù)據(jù)塊； 相移裝置，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊合并輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的M個(gè)元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，相移因子取決于子帶頻率偏移量； DFT變換裝置，用于對(duì)經(jīng)過相移的符號(hào)序列進(jìn)行M點(diǎn)DFT變換； 子帶解映射裝置，用于完成發(fā)射端子帶映射裝置相反的逆操作； 并/串轉(zhuǎn)換裝置，用于對(duì)輸入的數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換操作。
一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的接收方法，包括 波形分解步驟，用于完成發(fā)射端波形合成裝置相對(duì)應(yīng)的逆操作； 串/并轉(zhuǎn)換步驟，用于將串行輸入的數(shù)據(jù)塊序列轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)塊序列； 波形匹配步驟，用于對(duì)串/并轉(zhuǎn)換后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形匹配； 數(shù)據(jù)塊合并步驟，用于對(duì)經(jīng)過波形匹配的數(shù)據(jù)塊先分成L/M段大小為M的數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)每個(gè)M點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊分別乘上相移因子，最后將這L/M個(gè)數(shù)據(jù)塊疊加，形成長(zhǎng)度為M的數(shù)據(jù)塊； 相移步驟，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊合并輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的M個(gè)元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，相移因子取決于子帶頻率偏移量； DFT變換步驟，用于對(duì)經(jīng)過相移的符號(hào)序列進(jìn)行M點(diǎn)DFT變換； 子帶解映射步驟，用于完成發(fā)射端子帶映射裝置相反的逆操作； 并/串轉(zhuǎn)換步驟，用于對(duì)輸入的數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換操作。
本發(fā)明可以有效實(shí)現(xiàn)基于多子帶濾波器組的多載波傳輸系統(tǒng)信號(hào)的發(fā)射和接收。并且通過時(shí)域相移，可完成傳輸信號(hào)的頻域子帶頻譜搬移，當(dāng)頻譜搬移為半個(gè)子帶頻率間隔時(shí)，可以減小基帶信號(hào)的直流分量，從而減小發(fā)射端對(duì)數(shù)模轉(zhuǎn)換器和RF變頻器的要求。
以下結(jié)合附圖及實(shí)施例進(jìn)一步說明本發(fā)明。



圖1為基于多子帶濾波器組的發(fā)射裝置； 圖2為基于多子帶濾波器組的接收裝置； 圖3為沒有子帶頻譜搬移的基于多子帶濾波器組的發(fā)射信號(hào)頻譜； 圖4存在子帶頻譜搬移的基于多子帶濾波器組的發(fā)射信號(hào)頻譜； 圖5為基于濾波器組的發(fā)射和接收系統(tǒng)在AWGN信道下QPSK調(diào)制的未編碼誤比特率。

具體實(shí)施例方式 圖1示出一種根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的基于多子帶濾波器組的發(fā)射裝置實(shí)現(xiàn)框圖。其中包括一個(gè)串/并轉(zhuǎn)換裝置11、一個(gè)子帶映射裝置12、一個(gè)M點(diǎn)的逆離散付立葉變換(IDFT)裝置13、一個(gè)相移裝置14、一個(gè)數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)裝置15、一個(gè)波形成型裝置16、一個(gè)并/串轉(zhuǎn)換裝置17和一個(gè)波形合成裝置18。
需要說明的是，作為數(shù)字通信系統(tǒng)發(fā)射機(jī)必要組成部分的信道編碼裝置，數(shù)字調(diào)制裝置，基帶信號(hào)成幀裝置，RF變頻裝置以及發(fā)射天線與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，在此未進(jìn)行描述。
假定{ak，k＝0，1，2....}為輸入到串并轉(zhuǎn)換裝置11的串行已調(diào)制符號(hào)序列； 串并轉(zhuǎn)換裝置11，用于將已調(diào)制串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列{ak，k＝0，1，2....}進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換操作，以形成相應(yīng)的多個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊{bk，k＝0，1，2....}，這里，bk表示一個(gè)列向量，該向量的大小等于占用的子帶數(shù)目K； 子帶映射裝置12，用于將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每個(gè)數(shù)據(jù)塊bk中的每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的子帶上進(jìn)行傳輸，對(duì)于沒有數(shù)據(jù)映射的子帶傳輸0。經(jīng)過子帶映射裝置，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{bk，k＝0，1，2....}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{ck，k＝0，1，2，...}，ck也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為M的列向量，其中M為IDFT變換裝置13中IDFT變換的大小。
IDFT變換裝置13，用于對(duì)輸入的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊ck進(jìn)行M點(diǎn)IDFT變換。IDFT變換點(diǎn)數(shù)M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目。經(jīng)過IDFT變換模塊，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{ck，k＝0，1，2....}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{dk，k＝0，1，2....}，相互之間的關(guān)系服從n＝0，...，M-1，這里，dk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和IDFT變換大小M一樣的列向量。
相移裝置14，用于IDFT變換輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊dk中的M個(gè)元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子。相移因子取決于子帶頻率偏移量。經(jīng)過移相裝置，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{dk，k＝0，1，2....}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{ek，k＝0，1，2....}，相互之間的關(guān)系服從ek(n)＝dk(n)exp(-j2πnξ/M)，{n＝0，...，M-1}。ξ為子帶間隔歸一化的頻率偏移量。這里，ek也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為M的列向量，M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目。
數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)裝置15，用于對(duì)經(jīng)過相移的數(shù)據(jù)塊ek整體乘上不同的相移因子后，級(jí)聯(lián)R次。相移因子取決于子帶頻率偏移量。經(jīng)過數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)裝置，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{ek，k＝0，1，2....}變換成相應(yīng)的并行數(shù)據(jù)塊序列{gk，k＝0，1，2....}，相互之間的關(guān)系服從gk(n′+mM)＝ek(n′)exp(-j2πmξ)，{n′＝0，...，M-1；m＝0，...，R-1}，M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目，并且M×R＝L，L為多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器長(zhǎng)度。這里，gk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的列向量。特別地，當(dāng)頻率偏移量ξ為0.5個(gè)子帶間隔時(shí)，gk(n′+mM)＝ek(n′)(-1)m。
波形成型裝置16，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形成型，即每個(gè)數(shù)據(jù)塊乘上多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器系數(shù)。經(jīng)過波形成型，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{gk，k＝0，1，2....}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{hk，k＝0，1，2....}，相互之間的關(guān)系服從hk(n)＝gk(n)fp(n){n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...}。其中{fp(n)，n＝0，1，2，...，L-1}為多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器系數(shù)(亦即沖激響應(yīng))。該濾波器滿足移位正交條件其中L為原型濾波器長(zhǎng)度，N為原型濾波器移位正交間隔。這里，hk 也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的列向量。
并/串轉(zhuǎn)換裝置17，用于將波形成型后的并行數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換。經(jīng)過并串轉(zhuǎn)換裝置，輸出的串行數(shù)據(jù)塊序列為{lk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...}，這里lk表示為塊長(zhǎng)為L(zhǎng)的串行數(shù)據(jù)塊，并且n＝0，1，2...，L-1。
波形合成裝置18，用于將并串轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)塊序列按原型濾波器的上采樣率N進(jìn)行移位疊加。具體地，在k時(shí)刻，將以前生成的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的數(shù)據(jù)序列的前N點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，再取剩余的L-N點(diǎn)數(shù)據(jù)，在尾部添N個(gè)零后，與k時(shí)刻并串轉(zhuǎn)換輸出的L點(diǎn)數(shù)據(jù)塊相加，構(gòu)成新的數(shù)據(jù)序列；而k+1時(shí)刻又將該新生成的序列的前N點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，再取剩余的L-N點(diǎn)數(shù)據(jù)，在尾部添N個(gè)零后，與k+1時(shí)刻并串轉(zhuǎn)換輸出的L點(diǎn)數(shù)據(jù)塊相加，構(gòu)成更新的數(shù)據(jù)序列。如此周而復(fù)始。經(jīng)過波形合成裝置，輸出序列為更進(jìn)一步，D為時(shí)域波形復(fù)用數(shù)目，可為任意正整數(shù)。這里，{s(n)，n＝0，1，...(D-1)×N+L-1}，也表示長(zhǎng)度為(D-1)×N+L的行矢量。
一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射方法，包括以下步驟 串并轉(zhuǎn)換步驟，用于將已調(diào)制串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換操作； 子帶映射步驟，用于將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的子帶上進(jìn)行傳輸； IDFT變換步驟，用于對(duì)子帶映射步驟輸出的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行IDFT變換； 相移步驟，用于對(duì)IDFT變換輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，該相移因子取決于子帶頻率偏移量； 數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)步驟，用于對(duì)經(jīng)過相移的數(shù)據(jù)塊整體乘上不同的相移因子后，級(jí)聯(lián)多次，相移因子取決于子帶頻率偏移量； 波形成型步驟，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形成型； 并/串轉(zhuǎn)換步驟，用于將波形成型后的并行數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換； 波形合成步驟，用于將并串轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)塊序列按原型濾波器的上采樣率進(jìn)行移位疊加。
上述基于多子帶濾波器組的發(fā)射方法中各步驟的詳細(xì)描述已經(jīng)在基于多子帶濾波器組的發(fā)射裝置中已有與之相對(duì)應(yīng)的描述，即串/并轉(zhuǎn)換步驟、子帶映射步驟、M點(diǎn)的逆離散付立葉變換(IDFT)步驟、相移步驟、數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)步驟、波形成型步驟、并/串轉(zhuǎn)換步驟和波形合成步驟分別對(duì)應(yīng)串/并轉(zhuǎn)換裝置11、子帶映射裝置12、M點(diǎn)的逆離散付立葉變換(IDFT)裝置13、相移裝置14、數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)裝置15、波形成型裝置16、并/串轉(zhuǎn)換裝置17和波形合成裝置18對(duì)應(yīng)的操作，在此省略對(duì)各步驟的詳細(xì)描述。
圖2示出一種根據(jù)本發(fā)明一個(gè)具體實(shí)施方式
的基于多子帶濾波器組的接收裝置實(shí)現(xiàn)框圖。其中包括一個(gè)波形分解裝置21，串/并轉(zhuǎn)換裝置22，一個(gè)波形匹配裝置23，一個(gè)數(shù)據(jù)塊合并裝置24，一個(gè)相移裝置25，一個(gè)M點(diǎn)的離散付立葉變換(DFT)裝置26，一個(gè)子帶解映射裝置27，一個(gè)并/串轉(zhuǎn)換裝置28。
需要說明的是，作為數(shù)字通信系統(tǒng)接收機(jī)必要組成部分的接收天線，RF變頻裝置，同步裝置，信道估計(jì)和均衡裝置，基帶信號(hào)解幀裝置，信道解碼裝置和數(shù)字解調(diào)裝置與本發(fā)明的目的并無直接關(guān)系，在此未進(jìn)行描述。
假定接收機(jī)理想同步，并且{s′(n)，n＝0，1，...，(D-1)×N+L-1}為輸入到多子帶濾波器組的接收裝置的串行數(shù)據(jù)序列； 波形分解裝置21，用于完成發(fā)射端波形合成裝置18相對(duì)應(yīng)的逆操作，即從輸入的串行數(shù)據(jù)序列，按發(fā)射端多相濾波器對(duì)應(yīng)的原型濾波器的移位正交間隔N，移位取出L點(diǎn)的串行數(shù)據(jù)。波形分解輸出的串行數(shù)據(jù)塊序列為{qk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從qk(n)＝s′(n+kN){n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}。這里，qk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的行向量。其中L為原型濾波器長(zhǎng)度； 串/并轉(zhuǎn)換裝置22，用于將串行輸入的數(shù)據(jù)塊序列{qk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)塊序列{rk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}。這里，rk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的列向量； 波形匹配裝置23，用于對(duì)串/并轉(zhuǎn)換后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形匹配，即每個(gè)數(shù)據(jù)塊乘上多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器系數(shù)。經(jīng)過波形匹配，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{rk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{tk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從tk(n)＝rk(n)fp(n){n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...}。其中上標(biāo)“*”表示共軛，{fp(n)，n＝0，1，2，...，L-1}為多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器系數(shù)(亦即沖激響應(yīng))。
數(shù)據(jù)塊合并裝置24，用于對(duì)經(jīng)過波形匹配的數(shù)據(jù)塊tk先分成L/M段大小為M的數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)每個(gè)M點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊分別乘上相移因子，最后將這L/M個(gè)數(shù)據(jù)塊疊加，形成長(zhǎng)度為M的數(shù)據(jù)塊。經(jīng)過數(shù)據(jù)塊合并，輸入的每個(gè)并行數(shù)據(jù)塊序列{tk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}變換成并行數(shù)據(jù)塊{uk(n)，n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從{n＝0，1，2，...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}。M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目，L為多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器長(zhǎng)度。ξ為子帶間隔歸一化的頻率偏移量。這里，uk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為M的列向量。
相移裝置25，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊合并輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊uk中的M個(gè)元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子。相移因子取決于子帶頻率偏移量。經(jīng)過移相裝置，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{uk(n)，n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{vk(n)，n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從vk(n)＝uk(n)exp(j2πnξ/M)，{n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}。ξ為子帶間隔歸一化的頻率偏移量。這里，vk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為M的列向量，M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目。
DFT變換裝置26，用于對(duì)經(jīng)過相移的符號(hào)序列{vk(n)，n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}進(jìn)行M點(diǎn)DFT變換。經(jīng)過DFT變換，輸入并行的數(shù)據(jù)序列變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{wk(m)，m＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從這里，wk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和DFT變換大小M一樣的列向量。
子帶解映射裝置27，用于完成發(fā)射端子帶映射裝置12相反的逆操作。即根據(jù)發(fā)射端子帶映射的方式，從經(jīng)過DFT變換輸出的數(shù)據(jù)塊wk中取出相應(yīng)的K點(diǎn)數(shù)據(jù)。經(jīng)過子帶解映射裝置，輸出為數(shù)據(jù)塊序列{xk(m′)，m′＝0，1，2...，K-1；k＝0，1，2，...，D-1}，這里，xk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為K的列向量。
并/串轉(zhuǎn)換裝置28，用于對(duì)輸入的數(shù)據(jù)塊序列{xk(m′)，m′＝0，1，2...，K-1；k＝0，1，2，...，D-1}進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換操作。經(jīng)過并/串轉(zhuǎn)換裝置，輸出為串行數(shù)據(jù)符號(hào)序列{yk(m′)，m′＝0，1，2...，K-1；k＝0，1，2，...，D-1}，并且yk(m′)＝xk(m′)，{m′＝0，1，2...，K-1；k＝0，1，2，...，D-1}，用于接收端的符號(hào)解調(diào)和信道解碼，以恢復(fù)發(fā)射的信息比特。
一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的接收方法，包括 波形分解步驟，用于完成發(fā)射端波形合成裝置相對(duì)應(yīng)的逆操作； 串/并轉(zhuǎn)換步驟，用于將串行輸入的數(shù)據(jù)塊序列轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)塊序列； 波形匹配步驟，用于對(duì)串/并轉(zhuǎn)換后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形匹配； 數(shù)據(jù)塊合并步驟，用于對(duì)經(jīng)過波形匹配的數(shù)據(jù)塊先分成L/M段大小為M的數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)每個(gè)M點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊分別乘上相移因子，最后將這L/M個(gè)數(shù)據(jù)塊疊加，形成長(zhǎng)度為M的數(shù)據(jù)塊； 相移步驟，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊合并輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的M個(gè)元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，相移因子取決于子帶頻率偏移量； DFT變換步驟，用于對(duì)經(jīng)過相移的符號(hào)序列進(jìn)行M點(diǎn)DFT變換； 子帶解映射步驟，用于完成發(fā)射端子帶映射裝置相反的逆操作； 并/串轉(zhuǎn)換步驟，用于對(duì)輸入的數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換操作。
上述基于多子帶濾波器組的接收方法中各步驟的詳細(xì)描述已經(jīng)在基于多子帶濾波器組的接收裝置中已有與之相對(duì)應(yīng)的描述，即波形分解步驟、串/并轉(zhuǎn)換步驟、波形匹配步驟、數(shù)據(jù)塊合并步驟、相移步驟、DFT變換步驟、子帶解映射步驟、并/串轉(zhuǎn)換步驟分別對(duì)應(yīng)波形分解裝置21、串/并轉(zhuǎn)換裝置22、波形匹配裝置23、數(shù)據(jù)塊合并裝置24、相移裝置25、DFT變換裝置26、子帶解映射裝置27、并/串轉(zhuǎn)換裝置28對(duì)應(yīng)的操作，在此省略對(duì)各步驟的詳細(xì)描述。
仿真系統(tǒng)參數(shù)如下表
圖3為沒有子帶頻譜搬移的基于多子帶濾波器組的發(fā)射信號(hào)頻譜，圖4為存在子帶頻譜搬移的基于多子帶濾波器組的發(fā)射信號(hào)頻譜。比較圖3和圖4可見，頻譜搬移0.5個(gè)子帶間隔時(shí)，發(fā)射信號(hào)直流分量位于相鄰兩個(gè)子帶之間，比沒有子帶頻譜搬移的發(fā)射信號(hào)有明顯降低。
圖5為基于濾波器組的發(fā)射和接收系統(tǒng)在AWGN信道下QPSK調(diào)制的未編碼誤比特率，由仿真結(jié)果可見，該傳輸方案的未編碼誤比特率與理論值非常接近。
權(quán)利要求
1.一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射裝置，其特征在于包括
串并轉(zhuǎn)換裝置，用于將已調(diào)制串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換操作；
子帶映射裝置，用于將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的子帶上進(jìn)行傳輸；
IDFT變換裝置，用于對(duì)子帶映射裝置輸出的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行IDFT變換；
相移裝置，用于對(duì)IDFT變換輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，該相移因子取決于子帶頻率偏移量；
數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)裝置，用于對(duì)經(jīng)過相移的數(shù)據(jù)塊整體乘上不同的相移因子后，級(jí)聯(lián)多次，相移因子取決于子帶頻率偏移量；
波形成型裝置，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形成型；
并/串轉(zhuǎn)換裝置，用于將波形成型后的并行數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換；
波形合成裝置，用于將并串轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)塊序列按原型濾波器的上采樣率進(jìn)行移位疊加。
2.一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射方法，其特征在于包括以下步驟
串并轉(zhuǎn)換步驟，用于將已調(diào)制串行符號(hào)數(shù)據(jù)序列進(jìn)行串并轉(zhuǎn)換操作；
子帶映射步驟，用于將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每個(gè)數(shù)據(jù)塊中的每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的子帶上進(jìn)行傳輸；
IDFT變換步驟，用于對(duì)子帶映射步驟輸出的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊進(jìn)行IDFT變換；
相移步驟，用于對(duì)IDFT變換輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，該相移因子取決于子帶頻率偏移量；
數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)步驟，用于對(duì)經(jīng)過相移的數(shù)據(jù)塊整體乘上不同的相移因子后，級(jí)聯(lián)多次，相移因子取決于子帶頻率偏移量；
波形成型步驟，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形成型；
并/串轉(zhuǎn)換步驟，用于將波形成型后的并行數(shù)據(jù)塊進(jìn)行并串轉(zhuǎn)換；
波形合成步驟，用于將并串轉(zhuǎn)換輸出的數(shù)據(jù)塊序列按原型濾波器的上采樣率進(jìn)行移位疊加。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)射方法，其特征在于
所述子帶映射步驟中，將經(jīng)過串并轉(zhuǎn)換的每個(gè)數(shù)據(jù)塊bk中的每個(gè)元素分別映射到相應(yīng)的子帶上進(jìn)行傳輸，對(duì)于沒有數(shù)據(jù)映射的子帶傳輸0，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{bk，k＝0，1，2...}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{ck，k＝0，1，2，...}，ck也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為M的列向量，其中bk表示一個(gè)列向量，該向量的大小等于占用的子帶數(shù)目K；M為IDFT變換裝置13中IDFT變換的大小。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的發(fā)射方法，其特征在于
所述IDFT變換步驟中，對(duì)輸入的每個(gè)并行符號(hào)數(shù)據(jù)塊ck進(jìn)行M點(diǎn)IDFT變換，IDFT變換點(diǎn)數(shù)M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{ck，k＝0，1，2...}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{dk，k＝0，1，2...}，相互之間的關(guān)系服從n＝0，...，M-1，其中，dk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和IDFT變換大小M一樣的列向量。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的發(fā)射方法，其特征在于
所述相移步驟中，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{dk，k＝0，1，2...}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{ek，k＝0，1，2...}，相互之間的關(guān)系服從ek(n)＝dk(n)exp(-j2πnξ/M)，{n＝0，...，M-1}，ξ為子帶間隔歸一化的頻率偏移量，其中，ek也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為M的列向量，M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的發(fā)射方法，其特征在于
所述數(shù)據(jù)塊級(jí)聯(lián)步驟中，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{ek，k＝0，1，2...}變換成相應(yīng)的并行數(shù)據(jù)塊序列{gk，k＝0，1，2...}，相互之間的關(guān)系服從gk(n′+mM)＝ek(n′)exp(-j2πmξ)，{n′＝0，...，M-1；m＝0，...，R-1}，M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目，并且M×R＝L，L為多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器長(zhǎng)度，其中，gk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的列向量。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)射方法，其特征在于當(dāng)頻率偏移量ξ為0.5個(gè)子帶間隔時(shí)，gk(n′+mM)＝ek(n′)(-1)m。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的發(fā)射方法，其特征在于
所述波形成型步驟中，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{gk，k＝0，1，2...}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{hk，k＝0，1，2...}，相互之間的關(guān)系服從hk(n)＝gk(n)fp(n){n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...}，其中{fp(n)，n＝0，1，2，...，L-1}為多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器系數(shù)，該濾波器滿足移位正交條件其中L為原型濾波器長(zhǎng)度，N為原型濾波器移位正交間隔，hk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的列向量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的發(fā)射方法，其特征在于
所述并/串轉(zhuǎn)換步驟中，輸出的串行數(shù)據(jù)塊序列為{lk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...}，其中l(wèi)k表示為塊長(zhǎng)為L(zhǎng)的串行數(shù)據(jù)塊，并且
n＝0，1，2...，L-1。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的發(fā)射方法，其特征在于
所述波形合成步驟中，在k時(shí)刻，將以前生成的長(zhǎng)度為L(zhǎng)的數(shù)據(jù)序列的前N點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，再取剩余的L-N點(diǎn)數(shù)據(jù)，在尾部添N個(gè)零后，與k時(shí)刻并串轉(zhuǎn)換輸出的L點(diǎn)數(shù)據(jù)塊相加，構(gòu)成新的數(shù)據(jù)序列；而k+1時(shí)刻又將該新生成的序列的前N點(diǎn)數(shù)據(jù)發(fā)送出去，再取剩余的L-N點(diǎn)數(shù)據(jù)，在尾部添N個(gè)零后，與k+1時(shí)刻并串轉(zhuǎn)換輸出的L點(diǎn)數(shù)據(jù)塊相加，構(gòu)成更新的數(shù)據(jù)序列，如此周而復(fù)始，輸出序列為D為時(shí)域波形復(fù)用數(shù)目。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的發(fā)射方法，其特征在于
所述波形合成步驟中，這里，
{s(n)，n＝0，1，…(D-1)×N+k-1}，表示長(zhǎng)度為(D-1)×N+L的行矢量。
12.一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的接收裝置，其特征在于包括
波形分解裝置，用于完成發(fā)射端波形合成裝置相對(duì)應(yīng)的逆操作；
串/并轉(zhuǎn)換裝置，用于將串行輸入的數(shù)據(jù)塊序列轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)塊序列；
波形匹配裝置，用于對(duì)串/并轉(zhuǎn)換后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形匹配；
數(shù)據(jù)塊合并裝置，用于對(duì)經(jīng)過波形匹配的數(shù)據(jù)塊先分成L/M段大小為M的數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)每個(gè)M點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊分別乘上相移因子，最后將這L/M個(gè)數(shù)據(jù)塊疊加，形成長(zhǎng)度為M的數(shù)據(jù)塊；
相移裝置，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊合并輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的M個(gè)元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，相移因子取決于子帶頻率偏移量；
DFT變換裝置，用于對(duì)經(jīng)過相移的符號(hào)序列進(jìn)行M點(diǎn)DFT變換；
子帶解映射裝置，用于完成發(fā)射端子帶映射裝置相反的逆操作；
并/串轉(zhuǎn)換裝置，用于對(duì)輸入的數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換操作。
13.一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的接收方法，其特征在于包括
波形分解步驟，用于完成發(fā)射端波形合成裝置相對(duì)應(yīng)的逆操作；
串/并轉(zhuǎn)換步驟，用于將串行輸入的數(shù)據(jù)塊序列轉(zhuǎn)換為并行數(shù)據(jù)塊序列；
波形匹配步驟，用于對(duì)串/并轉(zhuǎn)換后輸出的并行數(shù)據(jù)塊波形匹配；
數(shù)據(jù)塊合并步驟，用于對(duì)經(jīng)過波形匹配的數(shù)據(jù)塊先分成L/M段大小為M的數(shù)據(jù)塊，然后對(duì)每個(gè)M點(diǎn)的數(shù)據(jù)塊分別乘上相移因子，最后將這L/M個(gè)數(shù)據(jù)塊疊加，形成長(zhǎng)度為M的數(shù)據(jù)塊；
相移步驟，用于對(duì)數(shù)據(jù)塊合并輸出的每個(gè)并行時(shí)域符號(hào)數(shù)據(jù)塊中的M個(gè)元素分別對(duì)應(yīng)乘上移相因子，相移因子取決于子帶頻率偏移量；
DFT變換步驟，用于對(duì)經(jīng)過相移的符號(hào)序列進(jìn)行M點(diǎn)DFT變換；
子帶解映射步驟，用于完成發(fā)射端子帶映射裝置相反的逆操作；
并/串轉(zhuǎn)換步驟，用于對(duì)輸入的數(shù)據(jù)塊序列進(jìn)行并/串轉(zhuǎn)換操作。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的接收方法，其特征在于
所述波形分解步驟中，用于完成發(fā)射端波形合成裝置18相對(duì)應(yīng)的逆操作，假設(shè)接收機(jī)理想同步，并且輸入到多子帶濾波器組的接收裝置的串行數(shù)據(jù)序列可表示為{s′(n)，n＝0，1，...，(D-1)×N+L-1}，則波形分解輸出的串行數(shù)據(jù)塊序列為{qk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從qk(n)＝s′(n+kN){n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}。這里，qk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的行向量。其中L為原型濾波器長(zhǎng)度。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的接收方法，其特征在于所述串/并轉(zhuǎn)換步驟中，輸出為并行數(shù)據(jù)符號(hào)序列{rk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}。這里，rk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的列向量。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的基于多子帶濾波器組的接收方法，其特征在于
所述波形匹配步驟中，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{rk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{tk(n)，n＝0，1，2...，L-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從其中{fp(n)，n＝0，1，2，...，L-1}為多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器系數(shù)，上標(biāo)“*”表示共軛，tk(n)表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為L(zhǎng)的列向量。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的接收方法，其特征在于
所述數(shù)據(jù)塊合并步驟中，輸入的每個(gè)并行數(shù)據(jù)塊序列tk(n)變換成并行數(shù)據(jù)塊{uk(n)，n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從{n＝0，1，2，...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}，其中，M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目，L為多子帶濾波器組對(duì)應(yīng)的原型濾波器長(zhǎng)度，ξ為子帶間隔歸一化的頻率偏移量。uk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為M的列向量。
18.根據(jù)權(quán)利要求17所述的接收方法，其特征在于
所述相移步驟中，輸入并行的數(shù)據(jù)塊序列{uk(n)，n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{vk(n)，n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從vk(n)＝uk(n)exp(j2πnξ/M)，{n＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}，其中，ξ為子帶間隔歸一化的頻率偏移量，vk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為M的列向量，M等于多子帶濾波器組總的子帶數(shù)目。
19.根據(jù)權(quán)利要求18所述的接收方法，其特征在于
所述DFT變換步驟中，輸入并行的數(shù)據(jù)序列變換成相應(yīng)的數(shù)據(jù)塊序列{wk(m)，m＝0，1，2...，M-1；k＝0，1，2，...，D-1}，相互之間的關(guān)系服從其中，wk表示一個(gè)元素?cái)?shù)量和DFT變換大小M一樣的列向量。
20.根據(jù)權(quán)利要求19所述的接收方法，其特征在于
所述子帶解映射步驟中，根據(jù)發(fā)射端子帶映射的方式，從經(jīng)過DFT變換輸出的數(shù)據(jù)塊wk中取出相應(yīng)的K點(diǎn)數(shù)據(jù)，經(jīng)過子帶解映射裝置，輸出為數(shù)據(jù)塊序列
{xk(m′)，m′＝0，1，2...，K-1；k＝0，1，2，...，D-1}，其中，xk也表示一個(gè)元素?cái)?shù)量為K的列向量。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的接收方法，其特征在于
所述并/串轉(zhuǎn)換步驟中，輸出為串行數(shù)據(jù)符號(hào)序列
{yk(m′)，m′＝0，1，2...，K-1；k＝0，1，2，...，D-1}，
并且yk(m′)＝xk(m′)，{m′＝0，1，2...，K-1；k＝0，1，2，...，D-1}，用于接收端的符號(hào)解調(diào)和信道解碼，以恢復(fù)發(fā)射的信息比特。
全文摘要
一種簡(jiǎn)單的基于多子帶濾波器組的發(fā)射和接收裝置與方法，首先通過子帶映射，將調(diào)制符號(hào)映射到指定的子帶上傳輸。隨后，通過IDFT變換，形成時(shí)域多子帶信號(hào)。接著通過時(shí)域移相和周期拓展，形成子帶頻移和周期拓展的時(shí)域多子帶信號(hào)。然后對(duì)該時(shí)域多子帶信號(hào)進(jìn)行波形成型和頻譜成型。最后通過移位疊加，對(duì)成型后的波形符號(hào)進(jìn)行時(shí)域波形復(fù)用，形成傳輸信號(hào)。多子帶濾波器組的接收裝置，首先將接收的數(shù)據(jù)序列分割成多個(gè)與原型濾波器長(zhǎng)度相同的數(shù)據(jù)塊，然后分別對(duì)該數(shù)據(jù)塊進(jìn)行波形匹配，數(shù)據(jù)塊合并，相移，離散付立葉變換和子帶解映射等操作，獲得指定的子帶上傳輸?shù)臄?shù)據(jù)符號(hào)。本發(fā)明可以有效實(shí)現(xiàn)基于多子帶濾波器組的多載波傳輸系統(tǒng)信號(hào)的發(fā)射和接收。
文檔編號(hào)H04L27/26GK101166170SQ20061011733
公開日2008年4月23日 申請(qǐng)日期2006年10月19日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月19日
發(fā)明者李明齊, 張小東, 李元杰, 赟 芮 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院上海微系統(tǒng)與信息技術(shù)研究所